Dyskusje ogólne
11 m
61
Dyskusje ogólne
11 m
33
Wiedza
1 r
35
Witajcie w XXI wieku, gdzie pralki nie napędza się już na korbę tylko używa falowników. "A co to właściwie robi?" No faluje se, nie? I wygląda np. tak:
Zajebiście ekscytujące co nie? Szare pudełko co robi "bzzzzz" i się silnik kręci.
Ale zacznijmy od podstaw.
W sieci elektrycznej mamy prąd przeminny co to ma przebieg sinusoidalny, o taki:
Ale zacznijmy od podstaw.
W sieci elektrycznej mamy prąd przeminny co to ma przebieg sinusoidalny, o taki:
Fajne to bo podłączasz silnik bezpośrednio do sieci i działa. No ale ma jedną wadę - częstotliwość jest stała (u nas 50Hz), więc silnik się kręci ze stałą prędkością. A w pralce to by chciał żeby fajno było raz wolniej, raz szybciej, a może nawet i kierunek obrotów zmienić.
"To zróbmy taki skomplikowany silnik co to ma pierdyliard różnych podłączeń, różne uzwojenia, ilość biegunów i będzie cacy." No fakt można, ale to skomplikowanie się produkuje, no i tylko kilka zadanych prędkości, a nie pełna regulacja. Poniżej przykład silnika z radzieckiej pralki, co to się kręcił lewo/prawo z prędkością 2800 lub 300 obrotów na minutę.
"To zróbmy taki skomplikowany silnik co to ma pierdyliard różnych podłączeń, różne uzwojenia, ilość biegunów i będzie cacy." No fakt można, ale to skomplikowanie się produkuje, no i tylko kilka zadanych prędkości, a nie pełna regulacja. Poniżej przykład silnika z radzieckiej pralki, co to się kręcił lewo/prawo z prędkością 2800 lub 300 obrotów na minutę.
No do wentylatora na biurku takie coś wystarczy, ale my chcemy egelancko, płynnie sterować, np. żeby winda nie ruszała z szarpnięciem, tylko delikatnie się rozpędzała. Chcemy płynnie zmieniać częstotliwość prądu zasilającego silnik.
"No ale skoro da się taką elektronikę produkować za grosze, to może by ją tak podrasować żeby większe napięcia i prądy dźwigała i jakoś teges zmieniać częstotliwość co idzie do silnika?". Gratulacje wymyliłeś falownik. A technicznie mówiąc: przemiennik częstotliwości.
"No to jak się te całe herce zamienia?".
Żeby móc zmienić częstotliwość prądu to musimy najpierw sobie ten prąd przygotować, a konkretnie wyprostować, czyli zrobić z napięcia zmiennego napięcie stałe. 4 diody, kondensator (dla stabilizacji) i gotowe.
"No ale skoro da się taką elektronikę produkować za grosze, to może by ją tak podrasować żeby większe napięcia i prądy dźwigała i jakoś teges zmieniać częstotliwość co idzie do silnika?". Gratulacje wymyliłeś falownik. A technicznie mówiąc: przemiennik częstotliwości.
"No to jak się te całe herce zamienia?".
Żeby móc zmienić częstotliwość prądu to musimy najpierw sobie ten prąd przygotować, a konkretnie wyprostować, czyli zrobić z napięcia zmiennego napięcie stałe. 4 diody, kondensator (dla stabilizacji) i gotowe.
To teraz czas na cały majstersztyk, czyli jak zrobić z napięcia stałego na nowo napięcie zmienne.
.... otóż nie. Falownik nie moduluje napięcia tak żeby uzyskać przebieg fali, zamiast tego używa tranzystorów to szybkiego załączania i wyłączania tego napięcia na wyjściu. Żadne ładne narastanie, tylko jeb ON-OFF.
Poniżej uproszczony schemat falownika 3-fazowego oraz przebiegi. Na czarno impulsowe realne wyjście falownika, na niebiesko sinusoida którą symuluje.
Poniżej uproszczony schemat falownika 3-fazowego oraz przebiegi. Na czarno impulsowe realne wyjście falownika, na niebiesko sinusoida którą symuluje.
Impulsy te mają znacznie większą częstotliwość niż napięcie które mają "symulować", np. 3kHz. Ich szerokość i zagęszczenie jest kontrolowane przez sterownik falownika i umożliwia na dowolne kształtowanie przebiegu na wyjściu, czyli zmianę częstotliwości.
"No ale jak to do cholery w ogóle ma napędzać silnik?"
Cała idea sprowadza się do odpowiednio dużego zagęszczenia pojedynczych impulsów.
To tak jakby mieć przed sobą do przepchnięcia wózek z ładunkiem, ale zmiast płynnie popychać go do przodu, wykonywać serię bardzo szybkich i krótkich uderzeń - sumarycznie uśrednia się to równego nacisku. Im częstsze są uderzenia tym płynniejsza jest symulacja.
"No ale jak to do cholery w ogóle ma napędzać silnik?"
Cała idea sprowadza się do odpowiednio dużego zagęszczenia pojedynczych impulsów.
To tak jakby mieć przed sobą do przepchnięcia wózek z ładunkiem, ale zmiast płynnie popychać go do przodu, wykonywać serię bardzo szybkich i krótkich uderzeń - sumarycznie uśrednia się to równego nacisku. Im częstsze są uderzenia tym płynniejsza jest symulacja.
"A dlaczego nie prawdziwy sinus tylko jakieś impulsowanie?"
Odpowiedź jest prosta: $$$. Haj-si-wo. Znacznie taniej i łatwiej jest zrobić układ na kilku tranzystorach mocy niż tworzyć zaawansowany i drogi układ cyfrowo-analogowy (już pomijając takie kwestie jak sprawność takiego sprzętu). A skoro działa i nie widać różnicy to po co sobie życie utrudniać?
"To co można jeszcze takim impulsowaniem wyczarować?"
Ano całkiem sporo, bo można nie tylko silnik spowolnić poniżej częstotliwości z sieci, ale też przyśpieszyć ponad. Można sterować wektorowo, można hamować silnik prądem stałym, można zatrzymać silnik w miejscu z pełnym momentem obrotowym... co tylko fantazja podpowie. Ale to obszerny temat na inny artykuł.
Czy falowniki to same zalety? Oczywiście nie.
Niestety sam fakt impulsowania falownika powoduje jedną z jego największych wad - zakłócenia elektromagnetyczne. Falowniki "sieją". Kable trzeba dawać ekranowane, czasem stosować filtry na wyjściu, optymalizować parametry. A zakłócenia potrafią też pojawiać się nie tylko na wyjścia ale też przenikać do sieci zasilającej.
Innym niekorzystym zjawiskiem są "piki" napięcia przy załączaniu i wyłączaniu impulsów. Potrafią osiągać napięcie wyższe nawet o kilkadziesiąt % niż bazowe napięcie stałe.
Odpowiedź jest prosta: $$$. Haj-si-wo. Znacznie taniej i łatwiej jest zrobić układ na kilku tranzystorach mocy niż tworzyć zaawansowany i drogi układ cyfrowo-analogowy (już pomijając takie kwestie jak sprawność takiego sprzętu). A skoro działa i nie widać różnicy to po co sobie życie utrudniać?
"To co można jeszcze takim impulsowaniem wyczarować?"
Ano całkiem sporo, bo można nie tylko silnik spowolnić poniżej częstotliwości z sieci, ale też przyśpieszyć ponad. Można sterować wektorowo, można hamować silnik prądem stałym, można zatrzymać silnik w miejscu z pełnym momentem obrotowym... co tylko fantazja podpowie. Ale to obszerny temat na inny artykuł.
Czy falowniki to same zalety? Oczywiście nie.
Niestety sam fakt impulsowania falownika powoduje jedną z jego największych wad - zakłócenia elektromagnetyczne. Falowniki "sieją". Kable trzeba dawać ekranowane, czasem stosować filtry na wyjściu, optymalizować parametry. A zakłócenia potrafią też pojawiać się nie tylko na wyjścia ale też przenikać do sieci zasilającej.
Innym niekorzystym zjawiskiem są "piki" napięcia przy załączaniu i wyłączaniu impulsów. Potrafią osiągać napięcie wyższe nawet o kilkadziesiąt % niż bazowe napięcie stałe.
Jeśli nie stosuje się filtra na wyjściu i silnik nie ma odpowiedniej izolacji uzwojeń to w końcu robi "pffffffffff" i.... dziękuję przebicie, silnik "spalony".
Niemniej zalety stosowania falowników przewyższają wady co sprawia że są stosowane niemalże wszędzie - pralki, lodówki, windy, samochody elektryczne, dźwigi, wentylatory, taśmociągi...
Niemniej zalety stosowania falowników przewyższają wady co sprawia że są stosowane niemalże wszędzie - pralki, lodówki, windy, samochody elektryczne, dźwigi, wentylatory, taśmociągi...
Dyskusje ogólne
1 r
23
Kojarzycie stronkę https://emp.pw.edu.pl/ na której można sprawdzić aktualną produkcję energii elektrycznej w PL i z jakiego źródła pochodzi? No więc, pamiętajcie, że jak chce się odpowiednio dane pokazać na wykresie pod swoje lewackie tezy, to 0,70 GW z wiatru jest większe, niż 4,31 GW z węgla kamiennego xD
Produkcja ze słońca:
Produkcja z wiatru:
Produkcja z gazu:
Produkcja z węgla brunatnego:
Produkcja z węgla kamiennego:
